Uprawniony z patentu: Metallurgical Development jOornpany, Nassau (Wyspy Bahama) Urzadzenie do skraplania pary cynku Przedmiotem wynalazku jest urzadzenie do skraplania pary cynku.Znane jest urzadzenie do skraplania cynku za¬ wierajace wanne z roztopionym olowiem, który rozpyla sie w postaci chmury kropelek w prze¬ strzeni ponad wanna za pomoca wirnika lub sze¬ regu wirników. Para cynku zostaje w ten sposób skroplona i rozpuszczona w olowiu, a cynk odzys¬ kuje sie przez przepuszczenie olowiu z domieszka cynku przez rynne chlodzaca w celu wydzielenia warstwy cynku na powierzchni roztopionego me¬ talu. Zaleta tego sposobu jest chlodzenie wstrza¬ sowe pary cynku od stosunkowo wysokiej tempe¬ ratury 900°—1000°C, w której wykazuje ona wzgle¬ dnie niewielka sklonnosc do przemiany w tlenek cynku dzieki reakcji z dwutlenkiem wegla w ga¬ zach, z którymi sie laczy. Po skropleniu i rozpusz¬ czeniu w roztopionym olowiu sklonnosc cynku do utleniania zmniejsza sie znacznie dzieki skroplonej postaci metalu, po oddzieleniu zas od olowiu cynk utlenia sie tylko nieznacznie na powierzchni.Wirnik stosowany do podrzucania roztopionego olowiu ma na ogól postac walka z czterema ra¬ mionami równej dlugosci przytwierdzonymi do je¬ go konca. Walek ten jest zanurzony w roztopio¬ nym olowiu na odpowiednia glebokosc i obracany przez silnik. Ramiona maja zazwyczaj na koncach lyzki do podrzucania roztopionego metalu o równej dlugosci co nie zapewnia dostatecznej sprawnosci urzadzenia. 10 15 20 Celem wynalazku jest opracowanie konstrukcji urzadzenia, które nie ma tej niedogodnosci. Cel wynalazku zostal osiagniety przez to, ze sasiaduja¬ ce ze soba ramiona wirnika maja rózne dlugosci.Na ogól liczba ramion jest parzysta i wynosi zwy¬ kle cztery lub ewentualnie szesc. Wieksza liczba ramion daje lepsze rozdrobnienie kropelek. Szcze¬ gólnie korzystne jest zastosowanie czterech ramion, z których dwa dluzsze maja równa dlugosc i dwa krótsze podobnie, wszystkie zas sa rozstawione promieniowo wokól pionowej osi w kolejnosci dlugie-krótkie-dlugie-krótkie. Dla wygody ramiona moga byc rozstawione pod katem 90° wzgledem siebie. Zazwyczaj ramiona wirnika sa nachylone do poziomu, przy czym dolny koniec ramion jest bardziej oddalony od pionowej osi obrotu. Kat pochylenia ramion ma mniejszy wplyw na sku¬ tecznosc dzialania, niz rozstawienia ramion w rzucie poziomym. "Ramiona moga wystawac wszy¬ stkie w dól pod takim samym katem, wskutek czego ramiona róznej dlugosci beda mialy rózniace sie wysokosci mierzone w kierunku pionowym, albo tez moga byc ustawione tak, aby mialy taka sama wysokosc niezaleznie od swej dlugosci. Ra¬ miona rózniace sie dlugoscia beda wtedy wychy¬ lone ku dolowi pod róznymi katami. Wlasciwym materialem konstrukcyjnym na wirnik jest stal fer- rytyczna o zawartosci 3% chromu, z której mozna odlac w calosci ramiona wraz ze srodkowa piasta dostosowana do zamocowanego na pionowym walku. 82 7803 Wirnik wedlug wynalazku ma pare przeciwle¬ glych ramion o jednakowej dlugosci i druga pare o innej dlugosci. Na koncach ramion sa lyzki, przy czym róznica srednic kól zataczanych przez konce, ramion wynosi od 1/4 do 4 szerokosci lyzki.W praktycznych rozwiazaniach róznica ta wyno^- si okolo 152,4 mm a korzystnie 50,8 do 76,2 mm.Konce ramion moga byc róznie uksztaltowane za¬ leznie od wymaganej wytrzymalosci. Moga one byc na przyklad splaszczone, zaokraglone lub miec ksztalt lyzki dla odrzucania roztopionego metalu po róznych torach. Skraplacz wyposazony jest w co najmniej jeden wirnik wedlug wynalazku. Naj¬ lepiej, gdy wirujacy walek przechodzi w dól przez górna scianke skraplacza, a wirnik jest osadzony na tym walku. Zwykle w skraplaczu wystepuje szereg wirników, a uklad ich wynika w zasadzie z uwzglednienia objetosci przestrzeni, która moze nawilzac jeden wirnik. Wynosi ona zwykle 4,2 do 5,6 m3. Korzystnie jest gdy wirnik zajmuje polo¬ zenie srodkowe dla zapewnienia dostatecznego po¬ krycia scian bocznych i górnej skraplacza przy rozpylaniu. Dostatecznie bliskie umieszczenie wir¬ ników dla wzajemnego nawilzania walków i usz¬ czelnien zapobiega nagromadzaniu sie metalu, oraz pozostawia dostateczne ilosci miejsca w czesci wylotowej skraplacza dla zmniejszenia do mini¬ mum unoszenia kropelek. To ostatnie mozna uzys¬ kac równiez przez uzycie normalnego wirnika o ramionach równej dlugosci jako ostatniego wirni¬ ka przed wylotem.Zaleta przedstawionego urzadzenia jest polepsze¬ nie sprawnosci skraplacza w stosunku do rozwia¬ zan znanych.Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przy¬ kladzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 — przedstawia wirnik w rzucie poziomym, fig. 2 — wirnik z fig. 1 w widoku z boku.Jak przedstawiono na fig. 1 wirnik wedlug wy¬ nalazku jest zaopatrzony w piaste centralna 1 i ramiona 2, 3, 4, 5, przy czym ramiona 2, 3 sa dluzsze niz ramiona 4 i 5. Ramiona sa zakonczone lyzkami 6, 7, 8 19 sluzacymi do wyrzucania olo¬ wiu do przestrzeni ponad kapiela podczas obraca¬ nia sie wirnika.Wynalazek jest opisany ponizej w oparciu o na¬ stepujace przykladowe rozwiazania. W przykladach tych srednice, o których mowa sa mierzone mie¬ dzy wewnetrznymi wierzcholkami dolnych zewne¬ trznych brzegów lyzki na przeciwleglych ramionach.Przyklad I. Zastosowanie wirnika o nierów¬ nych ramionach o róznicy 50,8 mm miedzy sre¬ dnica zewnetrzna par ramion dlugich i krótkich, przy szerokosci lyzki równej 63,5 mm daje w po¬ równaniu z wirnikiem zwyklym o ramionach równej dlugosci, przy zanurzeniu wirnika w roz¬ topionym olowiu na glebokosc 177,8 mm zwieksze¬ nie sprawnosci skraplacza o 2,45 do 2,92% w okre¬ sie 30 dni. Wystapilo zmniejszenie o 50 do 53% ilosci cynku w postaci niebieskiego proszku pow¬ stalego w wyniku skroplenia przez wyplukiwanie woda gazów wychodzacych z wylotu skraplacza oraz zwiekszenie o 7 do 18% ilosci cynku w od¬ padach zebranych w osadniku pomp do olowiu sto¬ sowanych do wytwarzania obiegu olowiu w sJkra- 780 4 placzu. Polepszenie sprawnosci skraplania wydaje sie byc spowodowane faktem wytwarzania przez wirnik gesciejszej i bardziej jednostajnej zaslony *z kropelek olowiu w skraplaczu, jakkolwiek nie 5 jest to pewne.Przyklad II. Przeprowadzono porównanie miedzy wirnikiem o czterech ramionach o sredni¬ cy 426,7 mm oraz wirnikiem o dwu ramionach srednicy 426,7 mm i dwu ramionach srednicy io 482,6 mm, ustawionych jak na rysunkach. Próbe te przeprowadzono w wodnym zbiorniku badaw¬ czym. Próby tego rodzaju, wykonywane z woda, daja dobra analogie do olowiowego skraplacza rozpryskowego, gdyz roztopiony olów ma podobne 15 wlasnosci fizyczne, jak rtec w temperaturze poko¬ jowej, a porównania doswiadczalne miedzy roz¬ pylaniem z identycznych dysz i w podobnych wa¬ runkach rteci i wody, opisane w literaturze, wykazuja podobienstwo rozmiarów kropel, ponadto 20 istnieje dobra zgodnosc miedzy wynikami dos¬ wiadczen praktycznych z nowymi wirnikami i w róznych warunkach pracy to jest zanurzenia i predkosci, a wynikami uzyskanymi z badan w zbiorniku do prób, co sie tyczy takich czynni- 25 ków jak zuzycie energii i nawilzanie górnej scian¬ ki skraplacza. Zalety wirnika o ramionach róznej dlugosci przy normalnej predkosci roboczej 300 obr/min sa nastepujace, zwiekszenie stopnia roz¬ pryskiwania o okolo 30%, bardziej równomierny 30 rozdzial rozpylenia w obszarze komory skraplacza przy wyzszych zanurzeniach, w granicach zanurzen stosowanych zwykle w olowiowych skraplaczach rozpryskowych. Zalete te mozna okreslic alterna¬ tywnie jako rozklad rozpylenia, który jest mniej 35 podatny zwykle na spotykane zmiany zanurzenia miedzy 177,8 i 228,6 mm a ponadto lepsze nawil¬ zanie górnej scianki dajace wieksza czystosc skrap¬ lacza i wieksze natezenie rozpylania wobec odbic od górnej scianki. 40 Przyklad III. Olowiowy skraplacz rozprys- kowy pracuje z wirnikiem pierwszego stopnia, to znaczy najblizszym wlotu gazu, o dwu ramionach srednicy 182,6 mm i dwu ramionach srednicy 426,7 mm, ustawionych pod katem prostym do 45 pierwszych. Stwierdzono, ze wywolalo to zmniej¬ szenie nagromadzania sie metalu na walku oraz nizsza temperature na plytkach górnej scianki i u wylotu skraplacza. Wskazuje to na polepszone na¬ wilzanie przestrzeni wewnetrznej skraplacza i jest zgodne z wynikami badan w zbiorniku wodnym.Przyklad W. Stosowane wirniki podobne jak w przykladzie III, lecz z ramionami o srednicy 482,6 i 426,7 mm zamiast dwu wirników zwyklych i czterech wirników zwyklych.Wyniki przedstawiono w tablicy 1. 55 Tablica 1 Uklad 1 zwykly 2 wirniki o ramionach róznej dlugosci Strata cynku w niebieskim proszku w g/tone 2 46,4 40,4 Strata olowiu w niebieskim proszku w g/tone 3 30,0 ; 29,082 780 6 1 4 wirniki o ramionach róznej dlugosci.Zanurzenie wirnika dodatkowo o 25.4 mm 2 32,3 3 24,4 Niebieski proszek jest to utleniony metal odzy¬ skiwany w postaci proszku z gazów odlotowych skraplacza. To zmniejszenie strat w niebieskim proszku oznacza znaczne polepszenie sprawnosci skraplacza i stad równiez wydajnosci ekonomicz¬ nej procesu. Zaobserwowano równiez ogólne zmniejszenie nagromadzania sie metalu i obnizenie temperatury górnej scianki. PL PLThe subject of the invention is a device for condensing zinc vapor. There is a device for liquefying zinc consisting of bathtubs with molten lead, which is sprayed in the form of a cloud of droplets in the conduit. The air space above the tub by an impeller or a series of impellers. The zinc vapor is thus condensed and dissolved in the lead, and the zinc is recovered by passing the zinc-doped lead through a cooling trough to separate a zinc layer on the surface of the molten metal. The advantage of this method is the flash cooling of the zinc vapor from a relatively high temperature of 900 ° -1000 ° C, in which it has a relatively low tendency to convert to zinc oxide by reacting with carbon dioxide in the gases with which it enters. connects. After liquefaction and dissolution in molten lead, the tendency of zinc to oxidize is significantly reduced due to the liquefied form of the metal, and after separation from the lead, the zinc oxidizes only slightly at the surface. The impeller used for throwing molten lead is generally in the form of a struggle with four arms of equal length attached to its end. The roller is immersed in the molten lead to a suitable depth and rotated by the motor. The arms usually have spoons for tossing molten metal of equal length at the ends, which does not ensure the efficiency of the device. The object of the invention is to provide a device design which does not have this drawback. The object of the invention is achieved by the fact that the adjacent rotor arms have different lengths. In general, the number of rotor arms is even and is usually four or possibly six. A larger number of arms gives a better fragmentation of the droplets. It is particularly advantageous to use four arms, the two longer arms of equal length and the two shorter arms alike, all spaced radially around the vertical axis in the order long-short-long-short. For convenience, the arms can be set 90 ° apart from each other. Typically the rotor arms are inclined horizontally, with the lower end of the arms being further away from the vertical axis of rotation. The angle of inclination of the arms has a smaller effect on the efficiency of operation than the spacing of the arms in the plan view. "The arms may all protrude downward at the same angle, so that arms of different lengths will have different heights measured vertically, or they may be positioned so that they have the same height regardless of their length. the lengths will then be inclined downwards at different angles. The appropriate construction material for the rotor is ferritic steel with a content of 3% chromium, from which the arms can be completely cast together with the central hub adapted to the mounted on a vertical roller. 82 7803 Rotor. According to the invention, it has a pair of opposite arms of the same length and a second pair of a different length. At the ends of the arms there are spoons, the difference in the diameter of the circles moving over the ends of the arms is from 1/4 to 4 of the bucket width. In practical solutions, this difference is It is about 152.4 mm and preferably 50.8 to 76.2 mm. The ends of the arms may be shaped differently depending on the required strength. They may, for example, be a flat they, rounded or in the shape of a spoon, to eject molten metal along different paths. The condenser is provided with at least one rotor according to the invention. Preferably, the rotating roller passes down through the top wall of the condenser and the rotor is seated on the roller. Usually there are a number of rotors in a condenser, the arrangement of which is essentially due to the volume of space which one rotor can moisten. It is usually 4.2 to 5.6 m3. It is preferred that the rotor is in a central position to ensure sufficient coverage of the side and top walls of the condenser when sprayed. Sufficiently close positioning of the rotors to wet the rollers and seals together prevents metal build-up, and allows sufficient space in the outlet portion of the condenser to minimize droplet lift. The latter can also be obtained by using a normal rotor with arms of equal length as the last rotor before the outlet. The advantage of the presented device is the improvement of the efficiency of the condenser in relation to known solutions. The subject of the invention is illustrated in the example of the embodiment in 1 is a side view of the rotor, FIG. 2 is a side view of the rotor of FIG. 1. As shown in FIG. 1, the rotor according to the invention is provided with a central hub 1 and arms 2, 3. , 4, 5, with the arms 2, 3 being longer than the arms 4 and 5. The arms are terminated with spoons 6, 7, 8 19 used to discharge lead into the space above the drip as the rotor rotates. The invention is described below. based on the following exemplary solutions. In these examples the diameters in question are measured between the inner tops of the lower outer edges of the bucket on the opposing arms. Example I. Use of a rotor with unequal arms with a difference of 50.8 mm between the outer diameter of the pairs of long arms and short, with a bucket width of 63.5 mm, compared to a normal rotor with arms of equal length, when the rotor is immersed in melted lead to a depth of 177.8 mm, the condenser efficiency is increased by 2.45 to 2.92 % within 30 days. There was a 50 to 53% reduction in the amount of zinc in the form of a blue powder coated by condensation by flushing with water of the gases exiting the condenser outlet, and a 7 to 18% increase in the amount of zinc in the waste collected in the settler of the lead pumps used for producing lead circulation in sJkra- 780 4 weeping. The improvement in condensing efficiency appears to be due to the fact that the rotor produces a denser and more uniform screen * of the lead droplets in the condenser, although this is not certain. Example II. A comparison was made between a rotor with four arms with a diameter of 426.7 mm and a rotor with two arms with a diameter of 426.7 mm and two arms with a diameter of 482.6 mm, positioned as shown in the figures. These tests were carried out in a water test tank. Tests of this kind, carried out with water, give good analogies to a lead spray condenser, since molten lead has similar physical properties to mercury at room temperature, and experimental comparisons between spraying from identical nozzles and under similar conditions of mercury and water, described in the literature, show similar droplet sizes, moreover, there is a good agreement between the results of practical experiments with new rotors and under different operating conditions, i.e. draft and speed, and the results obtained from the tests in the test tank, with regard to such activities - 25 tricks for energy consumption and for moistening the top of the condenser. The advantages of a rotor with arms of different lengths at a normal operating speed of 300 rpm are as follows: an increase in the spray rate by about 30%, a more even distribution of the atomization in the area of the condenser chamber at higher drafts, within the limits of the dips normally used with lead spray condensers. These advantages may alternatively be defined as a spray pattern which is less susceptible to the usual variations in draft of between 177.8 and 228.6 mm and moreover better top wall humidification resulting in a cleaner condenser and a higher spray rate against reflections. from the top wall. 40 Example III. The lead spray condenser is operated with a first stage rotor, ie closest to the gas inlet, with two arms of diameter 182.6 mm and two arms of diameter 426.7 mm set at right angles to the first 45. It was found that this resulted in a reduction of metal build-up on the roller and a lower temperature on the upper wall plates and at the outlet of the condenser. This indicates an improved wetting of the interior of the condenser and is consistent with the results of the tests in a water tank. Example W. Rotors used are similar to example III, but with 482.6 and 426.7 mm arms instead of two normal and four rotors. standard rotors. The results are presented in Table 1. 55 Table 1 Standard System 1 Standard 2 rotors with arms of different length Loss of zinc in blue powder in g / tone 2 46.4 40.4 Loss of lead in blue powder in g / ton 3 30.0; 29,082 780 6 1 4 rotors of different lengths. Rotor immersion additional 25.4 mm 2 32.3 3 24.4 Blue powder is oxidized metal recovered as a powder from the condenser exhaust gas. This reduction in blue powder losses means a significant improvement in the efficiency of the condenser and hence the economic efficiency of the process as well. An overall reduction in metal build-up and a decrease in top wall temperature were also observed. PL PL